一种外取热器制造技术

本实用新型专利技术属于烃类流化催化转化领域，公开了烃类流化催化转化装置反应和催化剂再生系统所用的一种外取热器，以解决现有的外取热器所存在的取热管、尤其是催化剂入口处的取热管易于发生破裂的问题。本实用新型专利技术的主要特征是，催化剂入口斜管（５）的出口端（６）的下部为水平结构，或是以不大于１５度的角度倾斜向上的结构。催化剂入口斜管（５）上设有通入其出口端（６）的松动风管（７）。本实用新型专利技术外取热器主要用于烃类流化催化转化装置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于烃类流化催化转化领域，涉及烃类流化催化转化装置反应 和催化剂再生系统所用的一种外取热器。技术背景外取热器是用于调节烃类流化催化转化装置反应器和再生器温度的可调式 细粉催化剂与取热介质间的换热器，主要通过调节外取热器内催化剂的循环量 来调节外取热器取热量以达到调节反应器或再生器温度的目的。重质石油烃类 催化裂化装置， 一般在再生器外设置外取热器，采用水为取热介质；其工作流 程是催化剂自再生器经催化剂入口斜管进入外取热器壳体，中压除氧水自汽 包由重力或泵压送至取热管内管，被取热管外部呈流化态的催化剂加热后饱和 并部分汽化、产生蒸汽，降温后的催化剂返回再生器。近年来，随着催化裂化技术水平的提高，外取热器取热管设计及实际操作 的热强度均在不断增加。其中，为了尽量提高取热管的热强度，与催化剂接触 的取热管下半部分一般都采用强化传热的翅片管、T形管等(取热管上半部分为 光管)。实际使用中，会发生取热管破裂的问题；这主要与取热管径向受热不均 有关。对于强化传热的取热管，由于结构原因，较普通圆管、椭圆管等更容易 出现裂缝。汽包中的水在巨大差压的推动力作用下会从取热管的裂缝处大量外 涌，影响到装置运行的稳定性和安全性，甚至造成装置的严重破坏并威胁到人 的生命安全。在外取热器催化剂入口处，经催化剂入口斜管倾斜向下进入外取热器壳体 的催化剂，与垂直的、布置紧密的强化取热管接触。在入口处的取热管径向上， 催化剂的分布、与取热管的接触以及取热管的受热最不均匀，造成取热管局部 温度过高，使催化剂入口处的取热管最容易发生破裂。中国专利ZL 200420075253 公开了一种取热管翅片设置的技术，用于导向催化剂的流动，从而减缓取热管 受热不均的现象。但该专利的重点在于优化取热管的结构设计以及外取热器内 部的传热，并未解决外取热器催化剂入口处取热管易于发生破裂的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种外取热器，以解决现有的外取热器所存在的 取热管、尤其是催化剂入口处的取热管易于发生破裂的问题。为解决上述问题，本技术采用的技术方案是 一种外取热器，包括壳 体、取热管、催化剂入口斜管，壳体上设有催化剂入口，催化剂入口斜管的出口端与催化剂入口相连，其特征在于催化剂入口斜管的出口端的下部为水平 结构，或是以不大于15度的角度倾斜向上的结构，催化剂入口斜管上设有通入 其出口端的松动风管。采用本技术，具有如下的有益效果催化剂入口斜管内的催化剂倾斜 向下流动至出口端，在出口端改变流动方向并得到适当分配，以基本上是水平 的流动方向由外取热器壳体上的催化剂入口进入外取热器壳体，并在壳体的水 平截面上大致均匀地分布，与取热管接触。这样，就大大减轻了催化剂入口斜 管内的催化剂直接倾斜向下进入外取热器壳体而导致的催化剂与取热管倾斜接 触的程度，使取热管与催化剂的接触、受热较为均匀，特别是能够减少外取热 器催化剂入口处取热管径向受热最不均匀情况的发生。因此，本技术能有 效减缓取热管、尤其是催化剂入口处取热管的破裂，从而达到提高外取热器安 全性的目的。同时，催化剂以基本上是水平的方向进入外取热器壳体，提高了 催化剂与取热管的接触位置，因而能够进一步提高取热管的有效换热面积以及 取热管总的热强度。另外，本技术不需要改变外取热器其它部件以及再生 器的结构。本技术在工业试验中，没有出现取热管(尤其是催化剂入口处的取热管) 破裂的现象。总之，本技术通过简单改变、优化外取热器催化剂入口斜管的结构以 改变催化剂的流动方向，达到专利技术目的并取得有益的技术效果，增加装置操作 的安全性和可靠性，减少装置维修量。本技术既适用于新设计外取热器， 也适用于简单改造现有的外取热器，适用范围广泛，具有明显的经济效益。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本技术要求保护的范围。附图说明图l是本技术的一种外取热器的局部示意图，催化剂入口斜管的出口端 为一段水平或倾斜向上设置的圆管。图2是本技术的另一种外取热器的局部示意图，催化剂入口斜管的出口端的下部设有填充层。图3是图1中的A向视图。图4是图2中的B向视图。图1至图4中，相同附图标记表示相同的技术特征。具体实施方式参见图l、图2，本技术的外取热器l，包括壳体2、取热管3、催化剂入口斜管5。壳体2上设有催化剂入口4，催化剂入口斜管5的出口端6与催化剂入口 4相连。催化剂入口斜管5的出口端6的下部为水平结构，或是以不大于15度的角 度倾斜向上的结构。图1所示，催化剂入口斜管5的出口端6为一段水平或倾斜向 上设置的圆管，其轴心线与水平面的夹角a为0 15度(夹角o:为0度时，该段圆 管水平设置)。图2所示，催化剂入口斜管5的出口端6的下部设有填充层8，填充 层8的上表面9水平或倾斜向上，与水平面的夹角yS为0 15度(夹角-为0度时， 上表面9水平)。填充层8的材料通常是耐磨材料，如催化裂化装置中所用的C1级 和B2级耐磨衬里材料。附图中所示的取热管3为纵向翅片管，还可以是其它类型 的强化传热管。催化剂入口斜管5上设有通入其出口端6的松动风管7。对于图l、图2所示催 化剂入口斜管5的出口端6的结构，松动风管7—般设置2 3根。如图1和图3、图 2和图4所示的出口端6，分别设置2根松动风管7;图中还表明了松动风管7的设 置位置。催化剂入口斜管5出口端6的结构改变后，与之相连的外取热器壳体2上催化 剂入口4的形状也相应地变化。图3示出了与图1所示水平或倾斜向上设置的圆管 式出口端6相对应的催化剂入口4的形状，图4示出了与图2所示设置填充层8的出 口端6相对应的催化剂入口4的形状。在上述两种情况下，本技术通常要求 催化剂入口 4的投影面积大于或等于催化剂入口斜管5的横截面积；催化剂入口 4 的投影面积是指催化剂入口4在垂直平面上的投影面积，催化剂入口斜管5的横 截面积按催化剂入口斜管5的内径计算。图l、图2所示的外取热器1在操作过程中，催化剂入口斜管5内的催化剂倾 斜向下流动，至图1或图2所示的出口端6，其流动方向由倾斜向下变为基本水平 (水平或略微倾斜向上)。之后，经外取热器壳体2上的催化剂入口4进入外取热 器壳体2，与取热管3接触、传热。操作过程中，经松动风管7向出口端6通入松 动风(通常为压縮空气)，通过调整松动风量以调节控制出口端6和催化剂入口4 之处催化剂的流动。本技术仅对催化剂入口斜管出口端的结构进行了改进；外取热器其它 部件的结构以及操作过程不变，详细说明从略。本技术外取热器主要用于烃类流化催化转化装置，也可用于工况类似 的其它热传递场所。权利要求1、一种外取热器，包括壳体(2)、取热管(3)、催化剂入口斜管(5)，壳体(2)上设有催化剂入口(4)，催化剂入口斜管(5)的出口端(6)与催化剂入口(4)相连，其特征在于催化剂入口斜管(5)的出口端(6)的下部为水平结构，或是以不大于15度的角度倾斜向上的结构，催化剂入口斜管(5)上设有通入其出口端(6)的松动风管(7)。2、 根据权利要求l所述的外取热器，其特征在于催化剂入口斜管(5)的出 口端(6)为一段水平或倾斜向上设置的圆管，其轴心线与水平面的夹角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外取热器，包括壳体（２）、取热管（３）、催化剂入口斜管（５），壳体（２）上设有催化剂入口（４），催化剂入口斜管（５）的出口端（６）与催化剂入口（４）相连，其特征在于：催化剂入口斜管（５）的出口端（６）的下部为水平结构，或是以不大于１５度的角度倾斜向上的结构，催化剂入口斜管（５）上设有通入其出口端（６）的松动风管（７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝希仁，李丽，董肖昱，唐逢一，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团洛阳石油化工工程公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]